
1.3 认知能力局部化的第一个有力证据来自语言障碍研究
区域或神经元通路介导的。因此,一个给定的功能可能不会被单个损伤消除。这一点在考虑大脑的认知功能时
尤为重要。例如,空间知识的掌握得到许多顶叶联合区域的支持,这些区域将视觉与潜在的眼球转动、头部转
动、手的伸展等动作联系起来。原则上,这些联合区域中的任何一个都可以弥补另一个区域的损伤。要产生明显
的空间知识缺陷(空间失认症)(见第 59 章),需要对顶叶造成严重的损伤。这样的观察结果似乎支持了大规模
作用理论,但我们现在已经认识到,它与包含功能冗余概念的功能定位是相容的。
很快,关于大脑功能定位的证据变得无可辩驳。从 1930 年代后期开始,英国的埃德加 · 阿德里安和美国的
韦德 · 马歇尔和菲利普 · 巴德发现,触摸猫身体不同部位会在大脑皮层的特定区域引发电活动。通过系统地探测
身体表面,他们在布罗德曼描述的大脑皮层特定区域,建立了身体表面的精确映射。这一结果表明,可以根据解
剖学标准(如细胞类型、细胞层次、细胞连接,以及最为重要的行为功能)明确地定义出功能上有区别的皮层区
域。正如我们在后续章节中将看到的,功能特化是大脑皮层的一个关键组织原则,甚至延伸到皮层区域内的单
个细胞柱。实际上,大脑被划分为比布罗德曼所设想的更多的功能区域。
更为精细的方法使我们能够更深入地了解参与语言的大脑不同区域的功能。在 20 世纪 50 年代后期,怀尔
德 · 潘菲尔德和后来的乔治 · 奥杰曼重新研究了对产生语言至关重要的皮层区域。在对癫痫患者进行脑部手术
并局部麻醉期间,要求觉醒的患者在用小电极刺激暴露的不同皮层区域时说出物体的名称(或以其他方式使用
语言)。如果皮层的某个区域对语言至关重要,电刺激的应用就会阻碍患者说出物体的名称的能力。通过这种方
式,潘菲尔德和奥杰曼得以确认布洛卡和韦尼克描述的大脑皮层的语言区域。正如我们将在第 55 章中了解到的
那样,语言的神经网络远远超出了布洛卡和韦尼克所描述的范围,更为广泛和复杂。
最初,我们对语言解剖组织的所有了解几乎都来自对脑损伤患者的研究。如今,功能性核磁共振成像和其
他非侵入性方法允许我们在健康人阅读、说话和思考时进行分析(第 6 章)。功能性核磁共振成像不仅证实了阅
读和说话激活了不同的大脑区域,还揭示了在没有感觉输入的情况下仅仅思考 1 个词的含义会激活左前额叶皮
层的 1 个不同区域。实际上,即使在传统语言区域内,各个子区域也会根据我们思考单词、表达它们以及从其他
单词的排列(即句法)中解析它们含义的方式在不同程度上被激活。新的成像工具不仅承诺告诉我们哪些区域
参与其中,还揭示了它们相互连接的功能逻辑。
现代方法论带来的一个巨大惊喜是,如此多的大脑皮层区域在语言理解和产生过程中被激活。这些包括左
半球的传统语言区域,由布洛卡、韦尼克和代热林确定;它们在右半球的同源区域;以及新识别的区域。功能成
像倾向于阐明不同募集的区域,而中风、肿瘤或损伤造成的损伤则区分出对一个或多个功能至关重要的大脑区
域。因此,如图 1.3.1 所示,曾经被认为专门用于语言产生的布洛卡区实际上也参与了包括理解在内的多种语言
任务。在某些情况下,功能成像需要对病变研究确定的关键区域进行细化或修正。例如,如图 1.3.1 所示,阅读
现在被认为除了募集顶叶皮层的角回之外,还会募集腹侧枕颞皮层的专门区域。
因此,大脑中的语言处理不仅体现了局部功能的原则,还体现了这一原则的更复杂阐述,即许多具有专门功
能的不同神经结构属于系统的一部分。也许这是关于局部化和分布式过程争议的自然和解(即少数不同的区域)
每个区域都与一组特定的功能相关,并通过它们的相互作用为感知、行为和思维的现象学做出贡献。大脑对任
务的处理可能与我们的直觉告诉我们的不同。谁会猜到,对一个物体的运动和颜色的神经分析会在不同的通路
中进行,而不是通过单一的通路来形成一个统一的物体感知?同样,我们可能会期待,语言的神经组织可能不会
完全符合普遍语法理论的公理,但却支持语言学理论所描述的无缝功能。
对脑损伤患者的研究持续为我们理解大脑如何组织语言提供了重要的见解。其中一个最引人注目的发现来
自于对聋人的研究,这些人在遭受脑部损伤后失去了使用手语(例如,英国手语或美国手语)进行交流的能力。
手语通过手部动作而非发声来传达信息,并通过视觉而非听觉来感知,但它们的结构复杂性与口语相同。与口
语处理一样,手语处理也定位于左半球。左半球的损伤会对手语产生特定的影响,就像对口语一样,可能会影响
手语理解(在韦尼克区受损后)、语法或流畅性(在布洛卡区受损后)。这些临床观察得到了功能性神经影像学
的支持。不出所料,如图 1.3.3 所示,手语和口语的产生和理解虽然不涉及完全相同的大脑区域,但两者之间的
重叠确实非常显著。甚至有证据表明,处理手语的构成部分(例如,使用的手形)会涉及到一些在对语音进行押
韵判断时相同的大脑区域。
这些观察说明了 3 个要点。首先,语言处理主要发生在左半球,这一点与处理语言所使用的感觉和运动通
路无关。其次,听觉输入并不是左半球语言能力出现和运作的必要条件。第三,口语只是左半球所调节的一系列
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